CN114239960A - 基于资源动态优化的配网工程项目群进度管理方法及系统 - Google Patents

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CN114239960A CN202111544541.7A CN202111544541A CN114239960A CN 114239960 A CN114239960 A CN 114239960A CN 202111544541 A CN202111544541 A CN 202111544541A CN 114239960 A CN114239960 A CN 114239960A
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梁仕欢
黄韶均
伍约任
唐宝
杨金国
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Guangdong Power Grid Co Ltd
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Abstract

本发明涉及项目管理技术领域，公开了一种基于资源动态优化的配网工程项目群进度管理方法及系统，其方法通过构建配网工程项目群的项目群单代号网络图，基于项目邻接矩阵，将项目群单代号网络图中各子项目的各道工序进行排序，构建项目群序列拓扑图，还利用动态逆向求解算法求解项目群序列拓扑图的关键路径，通过资源需求矩阵和资源供给向量判断发生资源冲突的情况，并在发生资源冲突时，利用资源优化配置算法进行资源配置，从而得到最佳的项目群单代号网络图，提高了配网工程项目群管理的准确性。

Description

基于资源动态优化的配网工程项目群进度管理方法及系统
技术领域
本发明涉及项目管理技术领域，尤其涉及一种基于资源动态优化的配网工程项目群进度管理方法及系统。
背景技术
近年来随着我国配电网投资的不断增长，配电网工程建设项目越来越多，在建设过程中出现了配电网工程项目群的概念。而配电网工程项目群管理是一项系统、复杂的工作，在落实过程中，会存在多种管理干扰因素，如果按照以往单个项目进度管理的思路，缺乏全局观，难以满足现有的项目群进度优化管理需求，从而造成配网工程项目群管理失真。
发明内容
本发明提供了一种基于资源动态优化的配网工程项目群进度管理方法及系统，解决了配网工程项目群管理失真的技术问题。
有鉴于此，本发明第一方面提供了一种基于资源动态优化的配网工程项目群进度管理方法，包括以下步骤：
根据配网工程项目群中的单个项目的单代号网络图构建配网工程项目群的项目群单代号网络图，所述项目群单代号网络图包含项目邻接矩阵，所述项目邻接矩阵是通过顶点间的相邻关系来表达各项目之间的逻辑关系；
基于所述项目邻接矩阵，将所述项目群单代号网络图中各子项目的各道工序按照预设的拓扑排序规则进行排序，从而构建项目群序列拓扑图；
基于动态逆向求解算法求解所述项目群序列拓扑图的关键路径；
获取资源需求矩阵和资源供给向量，基于资源需求矩阵和资源供给向量判断是否发生资源冲突，若发生资源冲突，则利用资源优化配置算法进行资源配置，从而得到最佳的项目群单代号网络图。
优选地，所述根据配网工程项目群中的单个项目的单代号网络图构建配网工程项目群的项目群单代号网络图，所述项目群单代号网络图包含项目邻接矩阵，所述项目邻接矩阵是通过顶点间的相邻关系来表达各项目之间的逻辑关系的步骤具体包括：
将配网工程项目群中的各子项目的工序数设定为n道工序，子项目数量设定为m个，则单个项目的单代号网络图Ti可以由式1表达：
Ti＝(Vi，E) 式1
其中，Vi表示工时向量，Vi＝(Vi1,Vi2,...,Vin)，Vij表示子项目i工序j所需工时；E表示工序邻接矩阵，阶数为n×n，其通过矩阵中的数值来表达各工序间的邻接关系，工序邻接矩阵E的表达式如式2所示：
Figure BDA0003415395660000021
基于单个项目的单代号网络图Ti构建配网工程项目群的项目群单代号网络图Q的表达式为：
Q＝(Ti,Fij) 式3
式中，Fij为项目邻接矩阵，阶数为m×m，其是通过顶点间的相邻关系来
Figure 2
优选地，所述预设的拓扑排序规则为：
获取配网工程项目群中第一个子项目以及其开展的第一道工序，将第一道工序填充到项目群序列拓扑序列中，项目群序列拓扑序列初始为空；
通过项目邻接矩阵和工序邻接矩阵在所述项目群单代号网络图中查找所述配网工程项目群的下一道工序，将所查找到的下一道工序填充到项目群序列拓扑序列中；
将所查找到的下一道工序的前道工序删除，在项目群单代号网络图中对所查找到的下一道工序的下一道工序进行查找；
重复所述通过项目邻接矩阵和工序邻接矩阵在所述项目群单代号网络图中查找所述配网工程项目群的下一道工序的步骤至所述将所查找到的下一道工序的前道工序删除的步骤，直到下一道工序为空，从而得到填充后的项目群序列拓扑序列，以得到项目群序列拓扑图。
优选地，所述基于动态逆向求解算法求解所述项目群序列拓扑图的关键路径的步骤具体包括：
通过动态规划递推公式计算最早开始时间C(i,j)，其公式为：
C(i,j)＝max{C(k,l)+V(k,l)} 式5
式中，C(i,j)为子项目i的第j道工序的最早开始时间，其中，子项目i 的第一道工序的开始时间为0，V(k,l)为V(i,j)的前道工序，V(i,j)按工序邻接矩阵依次取值，C(k,l)表示子项目k的第l道工序的最早开始时间；
获取最早开始时间C(i,j)中的最大值，以确定关键路径中最后一个子项目的最后一道工序；
设最后一个子项目的最后一道工序编号为V(i,j)，通过工序邻接矩阵E 和项目邻接矩阵F计算最后一个子项目的最后一道工序V(i,j)的紧前工序V (k,l)，若紧前工序V(k,l)满足C(k,l)+V(k,l)＝C(i,j)的条件，则V (k,l)对应的工序为最后一个子项目的最后一道工序V(i,j)在关键路径上的紧前工序，重复本步骤直到找到第一道工序，从而得到所述项目群序列拓扑图的关键路径上的所有工序。
优选地，所述获取资源需求矩阵和资源供给向量，基于资源需求矩阵和资源供给向量判断是否发生资源冲突，若发生资源冲突，则利用资源优化配置算法进行资源配置，从而得到最佳的项目群单代号网络图的步骤具体包括：
获取配网工程项目群的各子项目的资源需求量，构建资源需求矩阵，定义为S，资源需求矩阵S中的元素Sjo表示第j道工序所需要的第o种资源的数量，对j进行随机取值，查找S的第j列不为零的项，得到o资源所应用的工序与资源供给向量，资源供给向量定义为Po，用于表示第o个资源的现有数量，重复本步骤直至遍历所有子项目的资源需求矩阵，以得到配网工程项目群的总的资源需求量；
根据资源供给向量Po和总的资源需求量查找各子项目共用同一资源工序的开始时间与持续时间，若有时间重叠且所对应的重叠时刻的资源需求量大于资源需求总量，则判定为发生资源冲突；
若判定为发生资源冲突时，利用资源优化配置算法进行资源配置，得到若干个资源配置方案；
计算每个资源配置方案的的总工期，对每个资源配置方案对应的总工期进行比较，确定总工期最小值，从而将总工期最小值对应的项目群单代号网络图作为最佳的项目群单代号网络图。
第二方面，本发明还提供了一种基于资源动态优化的配网工程项目群进度管理系统，包括以下步骤：
网络图构建模块，用于根据配网工程项目群中的单个项目的单代号网络图构建配网工程项目群的项目群单代号网络图，所述项目群单代号网络图包含项目邻接矩阵，所述项目邻接矩阵是通过顶点间的相邻关系来表达各项目之间的逻辑关系；
拓扑图构建模块，用于基于所述项目邻接矩阵，将所述项目群单代号网络图中各子项目的各道工序按照预设的拓扑排序规则进行排序，从而构建项目群序列拓扑图；
路径求解模块，用于基于动态逆向求解算法求解所述项目群序列拓扑图的关键路径；
调整模块，用于获取资源需求矩阵和资源供给向量，基于资源需求矩阵和资源供给向量判断是否发生资源冲突，若发生资源冲突，则利用资源优化配置算法进行资源配置，从而得到最佳的项目群单代号网络图。
优选地，所述网络图构建模块具体包括：
子项目网络图构建模块，用于将配网工程项目群中的各子项目的工序数设定为n道工序，子项目数量设定为m个，则单个项目的单代号网络图Ti可以由式1表达：
Ti＝(Vi，E) 式1
其中，Vi表示工时向量，Vi＝(Vi1,Vi2,...,Vin)，Vij表示子项目i工序j所需工时；E表示工序邻接矩阵，阶数为n×n，其通过矩阵中的数值来表达各工序间的邻接关系，工序邻接矩阵E的表达式如式2所示：
Figure BDA0003415395660000041
项目群网络图构建模块，用于基于单个项目的单代号网络图Ti构建配网工程项目群的项目群单代号网络图Q的表达式为：
Q＝(Ti,Fij) 式3
式中，Fij为项目邻接矩阵，阶数为m×m，其是通过顶点间的相邻关系来表达各项目之间的逻辑关系，项目邻接矩阵的表达式如式4所示：
Figure BDA0003415395660000051
优选地，本系统还包括：
工序获取模块，用于获取配网工程项目群中第一个子项目以及其开展的第一道工序，将第一道工序填充到项目群序列拓扑序列中，项目群序列拓扑序列初始为空；
工序查找模块，用于通过项目邻接矩阵和工序邻接矩阵在所述项目群单代号网络图中查找所述配网工程项目群的下一道工序，将所查找到的下一道工序填充到项目群序列拓扑序列中；
工序删除模块，用于将所查找到的下一道工序的前道工序删除，在项目群单代号网络图中对所查找到的下一道工序的下一道工序进行查找，直到下一道工序为空，从而得到填充后的项目群序列拓扑序列，以得到项目群序列拓扑图。
优选地，所述路径求解模块具体包括：
计算模块，用于通过动态规划递推公式计算最早开始时间C(i,j)，其公式为：
C(i,j)＝max{C(k,l)+V(k,l)} 式5
式中，C(i,j)为子项目i的第j道工序的最早开始时间，其中，子项目i 的第一道工序的开始时间为0，V(k,l)为V(i,j)的前道工序，V(i,j)按工序邻接矩阵依次取值，项目群序列拓扑图表示项目群序列拓扑图中的子项目i的j道工序，C(k,l)表示子项目k的第l道工序的最早开始时间；
工序确定模块，用于获取最早开始时间C(i,j)中的最大值，以确定关键路径中最后一个子项目的最后一道工序；
紧前工序获取模块，用于设最后一个子项目的最后一道工序编号为V (i,j)，通过工序邻接矩阵E和项目邻接矩阵F计算最后一个子项目的最后一道工序V(i,j)的紧前工序V(k,l)，若紧前工序V(k,l)满足C(k,l)+V(k,l) ＝C(i,j)的条件，则V(k,l)对应的工序为最后一个子项目的最后一道工序V (i,j)在关键路径上的紧前工序。
优选地，所述调整模块具体包括：
资源需求获取模块，用于获取配网工程项目群的各子项目的资源需求量，构建资源需求矩阵，定义为S，资源需求矩阵S中的元素Sjo表示第j道工序所需要的第o种资源的数量，对j进行随机取值，查找S的第j列不为零的项，得到o资源所应用的工序与资源供给向量，资源供给向量定义为Po，用于表示第o个资源的现有数量，重复本步骤直至遍历所有子项目的资源需求矩阵，以得到配网工程项目群的总的资源需求量；
资源冲突判断模块，用于根据资源供给向量Po和总的资源需求量查找各子项目共用同一资源工序的开始时间与持续时间，若有时间重叠且所对应的重叠时刻的资源需求量大于资源需求总量，则判定为发生资源冲突；
资源配置模块，用于若判定为发生资源冲突时，利用资源优化配置算法进行资源配置，得到若干个资源配置方案；
比较模块，用于计算每个资源配置方案的的总工期，对每个资源配置方案对应的总工期进行比较，确定总工期最小值，从而将总工期最小值对应的项目群单代号网络图作为最佳的项目群单代号网络图。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明通过构建配网工程项目群的项目群单代号网络图，基于项目邻接矩阵，将项目群单代号网络图中各子项目的各道工序进行排序，构建项目群序列拓扑图，还利用动态逆向求解算法求解项目群序列拓扑图的关键路径，通过资源需求矩阵和资源供给向量判断发生资源冲突的情况，并在发生资源冲突时，利用资源优化配置算法进行资源配置，从而得到最佳的项目群单代号网络图，提高了配网工程项目群管理的准确性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种基于资源动态优化的配网工程项目群进度管理方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种基于资源动态优化的配网工程项目群进度管理系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了便于理解，请参阅图1，本发明提供的一种基于资源动态优化的配网工程项目群进度管理方法，包括以下步骤：
100、根据配网工程项目群中的单个项目的单代号网络图构建配网工程项目群的项目群单代号网络图，项目群单代号网络图包含项目邻接矩阵，项目邻接矩阵是通过顶点间的相邻关系来表达各项目之间的逻辑关系。
需要说明的是，网络图为现代工程建造进度管理方法的基础，其本质为一种有向的无回路的图。工程进度管理中的网络图可以分为单代号网络图和双代号网络图。单代号网络图用节点表示工作，箭线表示工作间的逻辑关系，对于某一箭线来说，其起始节点为终止节点的前道工序；双代号网络图用箭线表示工作，节点表示前后工作的交接点。两者可以互相转换，相比而言，单代号网络图箭线关系简单，逻辑关系明确，便于计算机表达优化和调整。因此，本实施例选取单代号网络图进行进度管理方法的数值实现。
在项目群进度计划中，项目群单代号网络图包含各个子项目的内部各道工序的工时与各道工序间的逻辑关系，同时包含各子项目之间的逻辑关系。
200、基于项目邻接矩阵，将项目群单代号网络图中各子项目的各道工序按照预设的拓扑排序规则进行排序，从而构建项目群序列拓扑图。
其中，预设的拓扑排序规则为：
201、获取配网工程项目群中第一个子项目以及其开展的第一道工序，将第一道工序填充到项目群序列拓扑序列中，项目群序列拓扑序列初始为空；
202、通过项目邻接矩阵和工序邻接矩阵在项目群单代号网络图中查找配网工程项目群的下一道工序，将所查找到的下一道工序填充到项目群序列拓扑序列中；
203、将所查找到的下一道工序的前道工序删除，在项目群单代号网络图中对所查找到的下一道工序的下一道工序进行查找；
204、重复步骤202至步骤203，直到下一道工序为空，从而得到填充后的项目群序列拓扑序列，以得到项目群序列拓扑图。
300、基于动态逆向求解算法求解项目群序列拓扑图的关键路径。
其中，在项目群序列拓扑图中任一项目的前道工序都排在该工序之前。由于项目群中存在多个平行工序，所以从序列拓扑图的起点到终点存在多个路径，为此，需要在多个路径中查询到关键路径。
400、获取资源需求矩阵和资源供给向量，基于资源需求矩阵和资源供给向量判断是否发生资源冲突，若发生资源冲突，则利用资源优化配置算法进行资源配置，从而得到最佳的项目群单代号网络图。
本实施例提供了一种基于资源动态优化的配网工程项目群进度管理方法，通过构建配网工程项目群的项目群单代号网络图，基于项目邻接矩阵，将项目群单代号网络图中各子项目的各道工序进行排序，构建项目群序列拓扑图，还利用动态逆向求解算法求解项目群序列拓扑图的关键路径，通过资源需求矩阵和资源供给向量判断发生资源冲突的情况，并在发生资源冲突时，利用资源优化配置算法进行资源配置，从而得到最佳的项目群单代号网络图，提高了配网工程项目群管理的准确性。
在一个具体实施例中，步骤100具体包括：
101、将配网工程项目群中的各子项目的工序数设定为n道工序，子项目数量设定为m个，则单个项目的单代号网络图Ti可以由式1表达：
Ti＝(Vi，E) 式1
其中，Vi表示工时向量，Vi＝(Vi1,Vi2,...,Vin)，Vij表示子项目i工序j所需工时；E表示工序邻接矩阵，阶数为n×n，其通过矩阵中的数值来表达各工序间的邻接关系，工序邻接矩阵E的表达式如式2所示：
Figure BDA0003415395660000091
其中，若实际项目i中无工序Vij，则Vij＝0。
102、基于单个项目的单代号网络图Ti构建配网工程项目群的项目群单代号网络图Q的表达式为：
Q＝(Ti,Fij) 式3
式中，Fij为项目邻接矩阵，阶数为m×m，其是通过顶点间的相邻关系来表达各项目之间的逻辑关系，项目邻接矩阵的表达式如式4所示：
Figure BDA0003415395660000092
在一个具体实施例中，步骤300具体包括：
301、通过动态规划递推公式计算最早开始时间C(i,j)，其公式为：
C(i,j)＝max{C(k,l)+V(k,l)} 式5
式中，C(i,j)为子项目i的第j道工序的最早开始时间，其中，子项目i 的第一道工序的开始时间为0，V(k,l)为V(i,j)的前道工序，V(i,j)按工序邻接矩阵依次取值，C(k,l)表示子项目k的第l道工序的最早开始时间；
其中，V(i,j)按工序邻接矩阵依次取值，可以保证在求解c(i,j)时，c(k,l) 为已知的。
302、获取最早开始时间C(i,j)中的最大值，以确定关键路径中最后一个子项目的最后一道工序；
303、设最后一个子项目的最后一道工序编号为V(i,j)，通过工序邻接矩阵E和项目邻接矩阵F计算最后一个子项目的最后一道工序V(i,j)的紧前工序V(k,l)，若紧前工序V(k,l)满足C(k,l)+V(k,l)＝C(i,j)的条件，则V(k,l)对应的工序为最后一个子项目的最后一道工序V(i,j)在关键路径上的紧前工序，重复本步骤直到找到第一道工序，从而得到项目群序列拓扑图的关键路径上的所有工序。
需要说明的是，在未考虑资源约束的工序邻接矩阵E、子项目邻接矩阵F 和工期向量Vij后，便可以由动态规划的方法快速地得到项目的关键路径。
在一个具体实施例中，步骤400具体包括：
401、获取配网工程项目群的各子项目的资源需求量，构建资源需求矩阵，定义为S，资源需求矩阵S中的元素Sjo表示第j道工序所需要的第o种资源的数量，对j进行随机取值，查找S的第j列不为零的项，得到o资源所应用的工序与资源供给向量，资源供给向量定义为Po，用于表示第o个资源的现有数量，重复本步骤直至遍历所有子项目的资源需求矩阵，以得到配网工程项目群的总的资源需求量。
其中，根据施工图设计及预算确定各子项目的资源需求量。
需要说明的是，在施工过程中，由于施工工期的变动、材料到位情况和人力资源配置情况等的变化，网络图可能会发生变化，进而引起工序间逻辑关系发生变化，矩阵E和矩阵F随之变化。因此，可以根据变化动态调整项目关键路径。
当某工序施工时间发生改变时，只需改变V(i,j)便可以更新V向量，随后,重新进行计算变可调整项目关键路径。
当资源到位情况和人力资源配置情况等发生变化时，需判定冲突情况，如果是子项目优先顺序发生变化，可调整项目邻接矩阵F，如果子项目内部工序需要进行调整，可调整项工序邻接矩阵E。
为了描述资源约束情况，提出资源需求矩阵与资源供给向量。
402、根据资源供给向量Po和总的资源需求量查找各子项目共用同一资源工序的开始时间与持续时间，若有时间重叠且所对应的重叠时刻的资源需求量大于资源需求总量，则判定为发生资源冲突；
403、若判定为发生资源冲突时，利用资源优化配置算法进行资源配置，得到若干个资源配置方案；
其中，资源优化配置算法采用现有的资源配置算法，如遗传算法。
404、计算每个资源配置方案的的总工期，对每个资源配置方案对应的总工期进行比较，确定总工期最小值，从而将总工期最小值对应的项目群单代号网络图作为最佳的项目群单代号网络图。
在一个具体实施例中，通过资源总量举证和资源需求举证及工序最早开始时间及工序持续时间，可以判断某子项目的某个工序和其它子项目的工序是否存在资源冲突。
通过资源优化算法，可以提出多种可分配方案，计算各方案的工期，通过工期对比得到总工期最小值对应的分配方案为最佳分配方案，其最佳分配方案对应的项目群单代号网络图作为最佳的项目群单代号网络图。
以上为本发明提供的一种基于资源动态优化的配网工程项目群进度管理方法的实施例的详细描述，以下为本发明提供的一种基于资源动态优化的配网工程项目群进度管理系统的实施例的详细描述。
为了方便理解，请参阅图2，本发明提供的一种基于资源动态优化的配网工程项目群进度管理系统，包括以下步骤：
网络图构建模块10，用于根据配网工程项目群中的单个项目的单代号网络图构建配网工程项目群的项目群单代号网络图，项目群单代号网络图包含项目邻接矩阵，项目邻接矩阵是通过顶点间的相邻关系来表达各项目之间的逻辑关系；
拓扑图构建模块20，用于基于项目邻接矩阵，将项目群单代号网络图中各子项目的各道工序按照预设的拓扑排序规则进行排序，从而构建项目群序列拓扑图；
路径求解模块30，用于基于动态逆向求解算法求解项目群序列拓扑图的关键路径；
调整模块40，用于获取资源需求矩阵和资源供给向量，基于资源需求矩阵和资源供给向量判断是否发生资源冲突，若发生资源冲突，则利用资源优化配置算法进行资源配置，从而得到最佳的项目群单代号网络图。
在一个具体实施例中，网络图构建模块具体包括：
子项目网络图构建模块，用于将配网工程项目群中的各子项目的工序数设定为n道工序，子项目数量设定为m个，则单个项目的单代号网络图Ti可以由式1表达：
Ti＝(Vi，E) 式1
其中，Vi表示工时向量，Vi＝(Vi1,Vi2,...,Vin)，Vij表示子项目i工序j所需工时；E表示工序邻接矩阵，阶数为n×n，其通过矩阵中的数值来表达各工序间的邻接关系，工序邻接矩阵E的表达式如式2所示：
Figure BDA0003415395660000121
项目群网络图构建模块，用于基于单个项目的单代号网络图Ti构建配网工程项目群的项目群单代号网络图Q的表达式为：
Q＝(Ti,Fij) 式3
式中，Fij为项目邻接矩阵，阶数为m×m，其是通过顶点间的相邻关系来表达各项目之间的逻辑关系，项目邻接矩阵的表达式如式4所示：
Figure BDA0003415395660000122
在一个具体实施例中，本系统还包括：
工序获取模块，用于获取配网工程项目群中第一个子项目以及其开展的第一道工序，将第一道工序填充到项目群序列拓扑序列中，项目群序列拓扑序列初始为空；
工序查找模块，用于通过项目邻接矩阵和工序邻接矩阵在项目群单代号网络图中查找配网工程项目群的下一道工序，将所查找到的下一道工序填充到项目群序列拓扑序列中；
工序删除模块，用于将所查找到的下一道工序的前道工序删除，在项目群单代号网络图中对所查找到的下一道工序的下一道工序进行查找，直到下一道工序为空，从而得到填充后的项目群序列拓扑序列，以得到项目群序列拓扑图。
在一个具体实施例中，路径求解模块具体包括：
计算模块，用于通过动态规划递推公式计算最早开始时间C(i,j)，其公式为：
C(i,j)＝max{C(k,l)+V(k,l)} 式5
式中，C(i,j)为子项目i的第j道工序的最早开始时间，其中，子项目i 的第一道工序的开始时间为0，V(k,l)为V(i,j)的前道工序，V(i,j)按工序邻接矩阵依次取值，项目群序列拓扑图表示项目群序列拓扑图中的子项目i的j道工序，C(k,l)表示子项目k的第l道工序的最早开始时间；
工序确定模块，用于获取最早开始时间C(i,j)中的最大值，以确定关键路径中最后一个子项目的最后一道工序；
紧前工序获取模块，用于设最后一个子项目的最后一道工序编号为V (i,j)，通过工序邻接矩阵E和项目邻接矩阵F计算最后一个子项目的最后一道工序V(i,j)的紧前工序V(k,l)，若紧前工序V(k,l)满足C(k,l)+V(k,l) ＝C(i,j)的条件，则V(k,l)对应的工序为最后一个子项目的最后一道工序V (i,j)在关键路径上的紧前工序。
在一个具体实施例中，调整模块具体包括：
资源需求获取模块，用于获取配网工程项目群的各子项目的资源需求量，构建资源需求矩阵，定义为S，资源需求矩阵S中的元素Sjo表示第j道工序所需要的第o种资源的数量，对j进行随机取值，查找S的第j列不为零的项，得到o资源所应用的工序与资源供给向量，资源供给向量定义为Po，用于表示第o个资源的现有数量，重复本步骤直至遍历所有子项目的资源需求矩阵，以得到配网工程项目群的总的资源需求量；
资源冲突判断模块，用于根据资源供给向量Po和总的资源需求量查找各子项目共用同一资源工序的开始时间与持续时间，若有时间重叠且所对应的重叠时刻的资源需求量大于资源需求总量，则判定为发生资源冲突；
资源配置模块，用于若判定为发生资源冲突时，利用资源优化配置算法进行资源配置，得到若干个资源配置方案；
比较模块，用于计算每个资源配置方案的的总工期，对每个资源配置方案对应的总工期进行比较，确定总工期最小值，从而将总工期最小值对应的项目群单代号网络图作为最佳的项目群单代号网络图。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程以及限定内容，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本实施例提供了一种基于资源动态优化的配网工程项目群进度管理系统，通过构建配网工程项目群的项目群单代号网络图，基于项目邻接矩阵，将项目群单代号网络图中各子项目的各道工序进行排序，构建项目群序列拓扑图，还利用动态逆向求解算法求解项目群序列拓扑图的关键路径，通过资源需求矩阵和资源供给向量判断发生资源冲突的情况，并在发生资源冲突时，利用资源优化配置算法进行资源配置，从而得到最佳的项目群单代号网络图，提高了配网工程项目群管理的准确性。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于资源动态优化的配网工程项目群进度管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据配网工程项目群中的单个项目的单代号网络图构建配网工程项目群的项目群单代号网络图，所述项目群单代号网络图包含项目邻接矩阵，所述项目邻接矩阵是通过顶点间的相邻关系来表达各项目之间的逻辑关系；
基于所述项目邻接矩阵，将所述项目群单代号网络图中各子项目的各道工序按照预设的拓扑排序规则进行排序，从而构建项目群序列拓扑图；
基于动态逆向求解算法求解所述项目群序列拓扑图的关键路径；
获取资源需求矩阵和资源供给向量，基于资源需求矩阵和资源供给向量判断是否发生资源冲突，若发生资源冲突，则利用资源优化配置算法进行资源配置，从而得到最佳的项目群单代号网络图。
2.根据权利要求1所述的基于资源动态优化的配网工程项目群进度管理方法，其特征在于，所述根据配网工程项目群中的单个项目的单代号网络图构建配网工程项目群的项目群单代号网络图，所述项目群单代号网络图包含项目邻接矩阵，所述项目邻接矩阵是通过顶点间的相邻关系来表达各项目之间的逻辑关系的步骤具体包括：
将配网工程项目群中的各子项目的工序数设定为n道工序，子项目数量设定为m个，则单个项目的单代号网络图Ti可以由式1表达：
Ti＝(Vi，E) 式1
其中，Vi表示工时向量，Vi＝(Vi1,Vi2,...,Vin)，Vij表示子项目i工序j所需工时；E表示工序邻接矩阵，阶数为n×n，其通过矩阵中的数值来表达各工序间的邻接关系，工序邻接矩阵E的表达式如式2所示：
Figure FDA0003415395650000011
基于单个项目的单代号网络图Ti构建配网工程项目群的项目群单代号网络图Q的表达式为：
Q＝(Ti,Fij) 式3
式中，Fij为项目邻接矩阵，阶数为m×m，其是通过顶点间的相邻关系来表达各项目之间的逻辑关系，项目邻接矩阵的表达式如式4所示：
Figure FDA0003415395650000021
3.根据权利要求2所述的基于资源动态优化的配网工程项目群进度管理方法，其特征在于，所述预设的拓扑排序规则为：
获取配网工程项目群中第一个子项目以及其开展的第一道工序，将第一道工序填充到项目群序列拓扑序列中，项目群序列拓扑序列初始为空；
通过项目邻接矩阵和工序邻接矩阵在所述项目群单代号网络图中查找所述配网工程项目群的下一道工序，将所查找到的下一道工序填充到项目群序列拓扑序列中；
将所查找到的下一道工序的前道工序删除，在项目群单代号网络图中对所查找到的下一道工序的下一道工序进行查找；
重复所述通过项目邻接矩阵和工序邻接矩阵在所述项目群单代号网络图中查找所述配网工程项目群的下一道工序的步骤至所述将所查找到的下一道工序的前道工序删除的步骤，直到下一道工序为空，从而得到填充后的项目群序列拓扑序列，以得到项目群序列拓扑图。
4.根据权利要求3所述的基于资源动态优化的配网工程项目群进度管理方法，其特征在于，所述基于动态逆向求解算法求解所述项目群序列拓扑图的关键路径的步骤具体包括：
通过动态规划递推公式计算最早开始时间C(i,j)，其公式为：
C(i,j)＝max{C(k,l)+V(k,l)} 式5
式中，C(i,j)为子项目i的第j道工序的最早开始时间，其中，子项目i的第一道工序的开始时间为0，V(k,l)为V(i,j)的前道工序，V(i,j)按工序邻接矩阵依次取值，C(k,l)表示子项目k的第l道工序的最早开始时间；
获取最早开始时间C(i,j)中的最大值，以确定关键路径中最后一个子项目的最后一道工序；
设最后一个子项目的最后一道工序编号为V(i,j)，通过工序邻接矩阵E和项目邻接矩阵F计算最后一个子项目的最后一道工序V(i,j)的紧前工序V(k,l)，若紧前工序V(k,l)满足C(k,l)+V(k,l)＝C(i,j)的条件，则V(k,l)对应的工序为最后一个子项目的最后一道工序V(i,j)在关键路径上的紧前工序，重复本步骤直到找到第一道工序，从而得到所述项目群序列拓扑图的关键路径上的所有工序。
5.根据权利要求4所述的基于资源动态优化的配网工程项目群进度管理方法，其特征在于，所述获取资源需求矩阵和资源供给向量，基于资源需求矩阵和资源供给向量判断是否发生资源冲突，若发生资源冲突，则利用资源优化配置算法进行资源配置，从而得到最佳的项目群单代号网络图的步骤具体包括：
获取配网工程项目群的各子项目的资源需求量，构建资源需求矩阵，定义为S，资源需求矩阵S中的元素Sjo表示第j道工序所需要的第o种资源的数量，对j进行随机取值，查找S的第j列不为零的项，得到o资源所应用的工序与资源供给向量，资源供给向量定义为Po，用于表示第o个资源的现有数量，重复本步骤直至遍历所有子项目的资源需求矩阵，以得到配网工程项目群的总的资源需求量；
根据资源供给向量Po和总的资源需求量查找各子项目共用同一资源工序的开始时间与持续时间，若有时间重叠且所对应的重叠时刻的资源需求量大于资源需求总量，则判定为发生资源冲突；
若判定为发生资源冲突时，利用资源优化配置算法进行资源配置，得到若干个资源配置方案；
计算每个资源配置方案的的总工期，对每个资源配置方案对应的总工期进行比较，确定总工期最小值，从而将总工期最小值对应的项目群单代号网络图作为最佳的项目群单代号网络图。
6.一种基于资源动态优化的配网工程项目群进度管理系统，其特征在于，包括以下步骤：
网络图构建模块，用于根据配网工程项目群中的单个项目的单代号网络图构建配网工程项目群的项目群单代号网络图，所述项目群单代号网络图包含项目邻接矩阵，所述项目邻接矩阵是通过顶点间的相邻关系来表达各项目之间的逻辑关系；
拓扑图构建模块，用于基于所述项目邻接矩阵，将所述项目群单代号网络图中各子项目的各道工序按照预设的拓扑排序规则进行排序，从而构建项目群序列拓扑图；
路径求解模块，用于基于动态逆向求解算法求解所述项目群序列拓扑图的关键路径；
调整模块，用于获取资源需求矩阵和资源供给向量，基于资源需求矩阵和资源供给向量判断是否发生资源冲突，若发生资源冲突，则利用资源优化配置算法进行资源配置，从而得到最佳的项目群单代号网络图。
7.根据权利要求6所述的基于资源动态优化的配网工程项目群进度管理系统，其特征在于，所述网络图构建模块具体包括：
子项目网络图构建模块，用于将配网工程项目群中的各子项目的工序数设定为n道工序，子项目数量设定为m个，则单个项目的单代号网络图Ti可以由式1表达：
Ti＝(Vi，E) 式1
其中，Vi表示工时向量，Vi＝(Vi1,Vi2,...,Vin)，Vij表示子项目i工序j所需工时；E表示工序邻接矩阵，阶数为n×n，其通过矩阵中的数值来表达各工序间的邻接关系，工序邻接矩阵E的表达式如式2所示：
Figure FDA0003415395650000041
项目群网络图构建模块，用于基于单个项目的单代号网络图Ti构建配网工程项目群的项目群单代号网络图Q的表达式为：
Q＝(Ti,Fij) 式3
式中，Fij为项目邻接矩阵，阶数为m×m，其是通过顶点间的相邻关系来表达各项目之间的逻辑关系，项目邻接矩阵的表达式如式4所示：
Figure FDA0003415395650000042
8.根据权利要求7所述的基于资源动态优化的配网工程项目群进度管理系统，其特征在于，还包括：
工序获取模块，用于获取配网工程项目群中第一个子项目以及其开展的第一道工序，将第一道工序填充到项目群序列拓扑序列中，项目群序列拓扑序列初始为空；
工序查找模块，用于通过项目邻接矩阵和工序邻接矩阵在所述项目群单代号网络图中查找所述配网工程项目群的下一道工序，将所查找到的下一道工序填充到项目群序列拓扑序列中；
工序删除模块，用于将所查找到的下一道工序的前道工序删除，在项目群单代号网络图中对所查找到的下一道工序的下一道工序进行查找，直到下一道工序为空，从而得到填充后的项目群序列拓扑序列，以得到项目群序列拓扑图。
9.根据权利要求8所述的基于资源动态优化的配网工程项目群进度管理系统，其特征在于，所述路径求解模块具体包括：
计算模块，用于通过动态规划递推公式计算最早开始时间C(i,j)，其公式为：
C(i,j)＝max{C(k,l)+V(k,l)} 式5
式中，C(i,j)为子项目i的第j道工序的最早开始时间，其中，子项目i的第一道工序的开始时间为0，V(k,l)为V(i,j)的前道工序，V(i,j)按工序邻接矩阵依次取值，项目群序列拓扑图表示项目群序列拓扑图中的子项目i的j道工序，C(k,l)表示子项目k的第l道工序的最早开始时间；
工序确定模块，用于获取最早开始时间C(i,j)中的最大值，以确定关键路径中最后一个子项目的最后一道工序；
紧前工序获取模块，用于设最后一个子项目的最后一道工序编号为V(i,j)，通过工序邻接矩阵E和项目邻接矩阵F计算最后一个子项目的最后一道工序V(i,j)的紧前工序V(k,l)，若紧前工序V(k,l)满足C(k,l)+V(k,l)＝C(i,j)的条件，则V(k,l)对应的工序为最后一个子项目的最后一道工序V(i,j)在关键路径上的紧前工序。
10.根据权利要求9所述的基于资源动态优化的配网工程项目群进度管理系统，其特征在于，所述调整模块具体包括：
资源需求获取模块，用于获取配网工程项目群的各子项目的资源需求量，构建资源需求矩阵，定义为S，资源需求矩阵S中的元素Sjo表示第j道工序所需要的第o种资源的数量，对j进行随机取值，查找S的第j列不为零的项，得到o资源所应用的工序与资源供给向量，资源供给向量定义为Po，用于表示第o个资源的现有数量，重复本步骤直至遍历所有子项目的资源需求矩阵，以得到配网工程项目群的总的资源需求量；
资源冲突判断模块，用于根据资源供给向量Po和总的资源需求量查找各子项目共用同一资源工序的开始时间与持续时间，若有时间重叠且所对应的重叠时刻的资源需求量大于资源需求总量，则判定为发生资源冲突；
资源配置模块，用于若判定为发生资源冲突时，利用资源优化配置算法进行资源配置，得到若干个资源配置方案；
比较模块，用于计算每个资源配置方案的的总工期，对每个资源配置方案对应的总工期进行比较，确定总工期最小值，从而将总工期最小值对应的项目群单代号网络图作为最佳的项目群单代号网络图。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115564204A (zh) * 2022-09-26 2023-01-03 爱彼希科技(北京)有限公司 供应链中的需求资源配置并行处理方法
CN116151775A (zh) * 2023-04-18 2023-05-23 苏州开普岩土工程有限公司 用于施工过程的数字化管理方法及系统

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CN115564204A (zh) * 2022-09-26 2023-01-03 爱彼希科技(北京)有限公司 供应链中的需求资源配置并行处理方法
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